发光二极管(LED)常见问题

一、为什么不能超电压或超电流使用白光LED?

一般最常用的5mm白光LED，其正常工作电压多在3.0-3.5V范围之内，正常工作电流为20mA。但很多人误以为超电压或超电流使用白光LED会更亮，而实际测试结果是15mA以后光通量增长很厉害，20mA以后几乎没有见长，增大到30mA，比20mA只多了5%，但LED却有明显的发热。还有寿命的试验：20mA工作了一个月，衰减只有5%，现在还有95%的光通量，30mA的工作到19天的时候，光通量就只有50%了。可以这样认为，一只在正常条件下可工作10万小时的白光LED，在大电流下使用，寿命只有600小时!LED在一般说明中，都是可以使用50,000小时以上，还有一些生产商宣称其LED可以运作100,000小时左右，但这并不能保证LED产品也可以使用如此之久。错误的操作及工序就可以轻易地“毁掉”LED，LED会随着时间的流逝而逐渐退化，有预测表明，高质量LED在经过50,000小时的持续运作后，还能维持初始灯光亮度的60%以上。要想延长LED的使用寿命，就有必要降低或完全驱散LED芯片产生的热能。热能是LED停止运作的主要原因。

二、为什么白光LED发出的光的颜色总有些偏蓝或偏黄?

这是由于白光的LED，本来就是在发射蓝光的1nGaN基料上覆盖转换材料荧光粉，这种材料在受到蓝光激励时会发出黄光。于是得到蓝光和黄光的混合物，在肉眼看来就是白光。看看白色LED的发射谱线就知道，它有两个峰值，因此真正发射白光的LED是不存在的。这样的器件很难制造，因为LED的特点是只发射一个波长的单彩色光，而真正的白色光需要多色彩光谱合成。由于工艺关系，包括十多元进口的LED，也有这个问题，光斑边缘都存在偏色，只是多少而已。

白色发光二极管有微黄色的到略带紫色的白光。常见的白光发光二极管色温通常都在6500K到8000K范围内。

三、LED采用并联接法好还是采用串联接法好?

LED采用并或串联接法，主要应该根据电源盒电路的形式及要求决定。并联或串联接法各有它们的优缺点。并联接法只需要在每个LED两端施加较低的电压，但需要利用镇流电阻或电流源来保证每个LED的亮度一致。如果流过每个LED的偏置电流大小不同，则它们的亮度也不同，从而导致整个光源亮度不均匀。然而，利用镇流电阻或电流源来保证LED的亮度一致将缩短电池的使用寿命。采用串联接法本质上可以很好保证流过每只LED电流的一致性，但要求电源电压要高。LED采用并联接法时，由于电路的总电流是各个LED电流之和，所以要求电源要能供给足够大的电流。

另外，采用串联接法的电路，当其中一只LED断路时整串的LED都不亮;但当其中一只LED短路时其他LED都还能亮。采用并联接法的电路，当其中一只LED断路时其它的LED都还能亮;但当其中一只LED短路时则整个电路的电源将被短路，这样不仅其它的LED都不能正常工作，而且还有可能损坏电源。故相比之下还是串联接法的电路较有优势。

在实际运用中常采用串并联形成的LED阵列，这样可以克服或减小上述单个LED断路或短路造成整串LED不亮或对整个电路和电源的影响。所谓串并联就是先用少量LED串联再串镇流电阻组成一条支路，再将若干条支路并联组成“支路组”。此外，还能采用串并串形式，就是在已组成的“支路组”的基础上，再将若干“支路组”串联构成整个灯具电路，此种接法不仅缩小了一只LED故障时的影响面，而且将镇流电阻化整为零，将几只大功率电阻变成几十只小功率电阻，由集中安装变成分散安装，这样既利于电阻散热，又可以将灯具设计的更紧凑。

四、能不能采用其他颜色的LED发光二极管代替白光LED发光二极管?

完全可以。只不过必须注意，由于各种颜色的LED正常工作电压不一样，而且相差较大，如红色和黄色LED正常工作电压都只有2V左右，而蓝色和绿色LED正常工作电压则较接近白光LED，都是3V左右。所以在使用时必须根据各种管子的工作电压，所串联或并联的管子数量也必须相应改变，或者改变所串联的限流电阻的阻值，否则就有可能使LED超过正常的工作电流而缩短其使用寿命，严重的甚至可能烧毁LED。当使用红色或黄色LED时，则所串联的LED数量应该增加，或串联的限流电阻应该加大;当使用蓝色或绿色LED时，一般只调整限流电阻的阻值就可以了。